[發明專利]一種適用于鐵基復雜結構部件的仿生復合阻氚涂層及其制備方法

有效

• 申請號: 201811324769.3
• 申請日: 2018-11-08
• 公開（公告）號: CN109594064B
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: 吳宜燦;王偉;劉少軍;胡麗琴;王芳
• 申請（專利權）人: 中國科學院合肥物質科學研究院
• 主分類號: C23C18/12
• 分類號: C23C18/12
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 張潔;仇蕾安

1.一種適用于鐵基復雜結構部件的仿生復合阻氚涂層，其特征在于：所述涂層由片狀納米石墨烯和Er₂O₃陶瓷涂層組成，片狀納米石墨烯均勻的分散在Er₂O₃陶瓷涂層中；以所述涂層的總含量為100wt.％計，片狀納米石墨烯的含量大于零且小于等于1wt.％，余量為Er₂O₃；

所述涂層通過以下方法制備得到，所述方法步驟如下：

(1)在惰性氣體氣氛中將鉀鹽石墨層間化合物溶解于四氫呋喃中，密封并均勻攪拌80-140h后，靜置20-28h，使部分團聚的大石墨烯團或未剝離的石墨沉淀至底部，取上層1/2-2/3的溶液，得到均勻分散的石墨烯的四氫呋喃溶液；其中，鉀鹽石墨層間化合物和四氫呋喃的用量比為150-300mg：400-600mL；

(2)向醋酸鉺四水合物中加入乙二醇單甲醚，攪拌加熱至100-150℃，滴入二乙醇胺，形成淺粉色透明溶膠；將所述溶膠放入真空除氣裝置中，溶膠液面距離真空泵口80-120mm，啟動真空泵，使真空除氣裝置中壓力維持在5-15Pa的范圍內，保持20-30h，得到去氣后的醋酸鉺溶膠；其中，醋酸鉺四水合物、乙二醇單甲醚和二乙醇胺的用量比為1-250g：1-1800mL：1-200mL；

(3)將均勻分散的石墨烯的四氫呋喃溶液滴入至醋酸鉺溶膠中，得到石墨烯均勻摻雜的醋酸鉺溶膠，石墨烯的四氫呋喃溶液與醋酸鉺溶膠的體積比為1:8-1:40；

(4)將表面清潔且表面粗糙度Ra≤0.8μm的鐵基復雜結構部件浸入石墨烯均勻摻雜的醋酸鉺溶膠中，利用浸漬提拉鍍膜法使鐵基復雜結構部件表面鍍上一層薄膜，浸漬提拉的溫度為20-100℃，提拉速度為1-200mm/min；將鍍膜后的鐵基復雜結構部件先在80-150℃下真空烘干1-10h；然后在惰性氣體環境中450-550℃下退火10-20min；得到處理后的鐵基復雜結構部件；

(5)將處理后的鐵基復雜結構部件在惰性氣體環境中700-900℃下退火10-30min，表面得到一種適用于鐵基復雜結構部件的仿生復合阻氚涂層。

2.如權利要求1所述的一種適用于鐵基復雜結構部件的仿生復合阻氚涂層，其特征在于：所述涂層的厚度為1-50μm。

3.如權利要求1所述的一種適用于鐵基復雜結構部件的仿生復合阻氚涂層，其特征在于：所述鐵基復雜結構部件包括圓彎管、圓直管、方彎管、方直管和葉片。

4.如權利要求1所述的一種適用于鐵基復雜結構部件的仿生復合阻氚涂層，其特征在于：步驟(1)中均勻分散的石墨烯的四氫呋喃溶液的濃度為0.05-0.5g/L。

5.如權利要求1所述的一種適用于鐵基復雜結構部件的仿生復合阻氚涂層，其特征在于：重復步驟(4)1-10次。